1、第五章 相变方法（ 2）Chapter 5 Fluid inclusion microthermometry (2)冷冻法测温原理不同体系流体包裹体的冷冻相变过程冰点、盐度、密度的测算冷冻法测温 冷冻法 是指将包裹体薄片样品放置在冷台上，通过改变温度、观察包裹体中发生的相变，再与已知流体体系的实验相图进行对比，来确定包裹体流体所属体系及某些特征成分（主要是盐度）。 主要研究成岩成矿流体的：组成体系、浓度（盐度）、流体密度（ ）。 不同成分体系的包裹体具有不同的低温行为，据此得出不同的低温相图、经验公式等，成为识别和计算盐度等参数的主要依据。冷冻台冰点温度实验相图拉乌尔定理经验公式流体组成体系盐
2、度流体密度 不同体系流体包裹体在低温下的行为(Behaviour of FI in low temperature)1 盐 -H2O溶液包裹体 包括了一系列盐类成分的体系都具有相似的低温行为和参数类型。最常见的是 NaCl-H2O(-20.8) ，还有KCl-H2O(-10.6) ， CaCl2-H2O(-49.5) ， MgCl2-H2O(-33.6) ， NaHCO3-H2O(-2.3) ， H2O-NaCl-KCl(-23.5) ， H2O-NaCl-CaCl2(-55) 等。 NaCl-H2O体系最具有典型性，也是在地质研究中最常见的流体成分体系，少量的其它成分的介入也不会对估算的结果
3、有明显的影响，其误差也完全不会高于半定量的估算精度。NaCl-H2O体系低温相变 NaCl-H2O的相图是含有一种不一致熔融中间产物的二元共结系。 右图特征：低于 -20.8 时仅有固相存在，而高于这个温度时，在很大温度范围内固体与液体共存。中间化合物是 NaCl的水合物 NaCl.H2O，称为石盐水合物或水石盐（ Hydrohalite）。 有一个低共熔点 E （初熔温度）和一个反应点 P，共有 5个相出现。（一） NaCl-H2O体系低温相变 盐 度在 (0-23.3)wt%的 NaCl-H2O流体 盐 度在 (23.3-26.3)wt%的 NaCl-H2O流体 盐 度在 (26.3-61
4、.9)wt%的 NaCl-H2O流体 室温下 为饱 和溶液，包裹体中出 现稳 定的 NaCl子 矿物。 盐 度大于 61.9wt%的 NaCl-H2O流体 盐度在 (0-23.3)wt%的 NaCl-H2O流体：冷冻过程中的相变 以含 9%wtNaCl水溶液包裹体为例 在冷冻时，该包裹体沿一条平行于温度轴的垂直轨迹变化。 理论上，温度达到 t1点 (-5.8) 应出现冰，然后继续冰结晶直到 t2点 (-20.8) 为止；持续冷冻后，剩余的液体结晶成水石盐，直至包裹体完全冻结。 T2为共结温度。 实际冷冻过程中，绝大多数包裹体在降温过程中都存在 亚稳态现象 ，直至 -90 包裹体内还没出现冰，液
5、体变得越来越过冷却，最后突然发生凝固作用。 重新加热回温过程中，包裹体沿同一轨迹返回，到达低共结温度 t2点时，体系中的水石盐熔化，这就是初熔温度（Tfm），体系内剩下冰 +液体。继续升温，冰不断熔化，直到 t1处，最后一块冰晶熔化，这就是最终的冰熔化温度Tm。 盐度在 (23.3-26.3)wt%的 NaCl-H2O流体：冷冻过程中的相变 以含 25%wtNaCl水溶液包裹体为例 含 25%NaCl的包裹体（ B），在低温下的性状与包裹体 A非常相像，也在 t4点（ -30 ）最终冷冻之前显示过冷却现象。 回温过程中，液体首先在低共结温度 t2点（ -20.8 ）重新形成，此时冰熔化，余下水
6、石盐 +液体。继续升温，水石盐继续熔化，最终在 t5点（ -7 ）完全熔化。 冷冻回温至开始熔化后，稳定的固相不是冰而是水石盐。 盐度在 (26.3-61.9)wt%的 NaCl-H2O流体 盐度大于 61.9wt%的 NaCl-H2O流体 冷 冻过 程中的相 变 含 盐度 26.3-61.9wt%的 NaCl-H2O流体， 室温下为饱和溶液，包裹体中出现稳定的 NaCl子矿物。低温实验 时 ：a) -20.8+0.01 ，石盐 +液体 +气体。 NaCl熔化，需要更高的温度（550 ）。(26.3-61.9)wt%NaCl-H2O一个 H2O-NaCl成分的富液两相包裹体（ Tm= -21.3 ）冷冻过程，注意接近 Tm前、后存在水合物和消失后的不同。
